一种水泵控制电路及水泵的制作方法

本发明涉及一种水泵控制电路及水泵，属于配电控制技术领域。

背景技术

水泵在工业领域广泛使用，水泵的安全控制方案也就越发重要。水泵在工业应用中往往需要配备备用水泵，备用水泵用于在主水泵故障等情况下失效时，能及时切入接替主水泵工作，防止耽误工程进度甚至造成事故。而目前的水泵接线柜只能实现简单的水泵起停控制，智能化程度低，不能实现水泵的灵活控制和多用途的切换；而智能化的水泵需要智能化的控制器，例如plc来实现智能控制，其成本较高，控制和接线都较为复杂，故障率也很高。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种水泵控制电路及水泵，用成熟可靠且成本低的接线来解决现有水泵智能化程度低，不能灵活应用于不同的用途的问题。

为实现上述目的，本发明的方案包括：

本发明的一种水泵控制电路，包括用于控制水泵启动的启动支路，所述启动支路中设有水泵接触器线圈，包括构成集中侧回路的备用回路、工作回路和转换开关，所述转换开关连接所述备用回路和工作回路，备用回路和工作回路并联后与所述水泵接触器线圈串联；所述备用回路中串联有在主泵故障时闭合的主泵故障继电器；所述转换开关用于选择接通备用回路或者工作回路。

本发明的水泵控制电路，能够实现水泵的灵活控制，通过简单的切换开关，能使水泵作为主水泵使用，也能在主水泵故障时自动切入，作为备用水泵使用。本发明的控制电路，结构简单可靠，成本低。

进一步的，所述集中侧回路还包括与所述备用回路和工作回路并联后的支路串联的、在水位达到设定高水位时闭合的高水位继电器；所述集中侧回路还串联有在水位达到设定低水位时断开的低水位继电器。

本发明配合水位继电器，实现水泵启停与水池液位的联锁控制，当液位高于上限时水泵自动启动，当液位低于下限时，水泵自动停止。同时，在对应水泵作为备用泵时，只要主泵不故障，备用泵都不启动，当备用泵故障且达到液位上限时，备用泵启动。

进一步的，还包括机旁侧回路，所述机旁侧回路通过第二转换开关短接所述集中侧回路和低水位继电器，所述第二转换开关用于选择接通机旁侧回路或者集中侧回路；所述机旁侧回路中串联有启动开关。

本发明还配有机旁回路，能够实现水泵现场的手动控制，切换至机旁回路时，现场的手动控制权限最高，保证了水泵的安全运转。

进一步的，还包括自锁继电器，所述自锁继电器的线圈与所述水泵接触器线圈串联，所述自锁继电器的常开触点短接所述集中侧回路。

进一步的，所述启动支路还并联一条控制支路，所述控制支路串联有高水位继电器的常开触点、自锁继电器的常开触点及控制继电器的线圈，所述控制继电器的常开触点与所述主泵故障继电器的线圈串联。

本发明的一种水泵，包括用于控制水泵启动的启动支路，所述启动支路中设有水泵接触器线圈，包括构成集中侧回路的备用回路、工作回路和转换开关，所述转换开关连接所述备用回路和工作回路，备用回路和工作回路并联后与所述水泵接触器线圈串联；所述备用回路中串联有在主泵故障时闭合的主泵故障继电器；所述转换开关用于选择接通备用回路或者工作回路。

进一步的，所述集中侧回路还包括与所述备用回路和工作回路并联后的支路串联的、在水位达到设定高水位时闭合的高水位继电器；所述集中侧回路还串联有在水位达到设定低水位时断开的低水位继电器。

进一步的，还包括机旁侧回路，所述机旁侧回路通过第二转换开关短接所述集中侧回路和低水位继电器，所述第二转换开关用于选择接通机旁侧回路或者集中侧回路；所述机旁侧回路中串联有启动开关。

进一步的，还包括自锁继电器，所述自锁继电器的线圈与所述水泵接触器线圈串联，所述自锁继电器的常开触点短接所述集中侧回路。

进一步的，所述启动支路还并联一条控制支路，所述控制支路串联有高水位继电器的常开触点、自锁继电器的常开触点及控制继电器的线圈，所述控制继电器的常开触点与所述主泵故障继电器的线圈串联。

附图说明

图1是本发明的水泵控制电路原理图；

图2是一次回路电路原理图；

图3是信号集控回路电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。

如图1所示的一种水泵控制电路原理图，包括电源出线端a和零线端n，电源出线端a上设置有断路器ql2的1-2号刀闸，零线端n上设置有断路器ql2的3-4号刀闸。断路器ql2的1-2号刀闸连接急停开关ss的11号触点，急停开关ss的12号触点连接转换开关sa2的3号和1号触点(转换开关的触点在图中用带有圆圈的数字表示，例如3号和1号触点用③和①表示，下同)。转换开关sa2的4号触点(sa2的4号触点和3号触点为同一组开关触点)连接机旁侧手动启动开关sf的13端，手动开关sf的14端连接自锁继电器km的线圈a1端，自锁继电器km的线圈a2端连接手动停机开关kh的95端，手动停机开关kh的96端连接断路器ql2的3-4号刀闸。自锁继电器km的线圈同时也是水泵启动接触器的线圈，即自锁继电器同时也是水泵启动接触器，如图2所示，自锁继电器km的一个常开触点串联于一次回路。手动停机开关可手动解除回路自锁状态。

转换开关sa2的2号触点(sa2的2号触点和1号触点为同一组开关触点)连接转换开关sa1的1号触点、9号触点以及自锁继电器km的常开触点13端。转换开关sa1的2号触点(sa1的1号触点和2号触点为同一组开关触点)连接高水位继电器ka5常开触点的7号触点，高水位继电器ka5常开触点的8号触点通过低水位继电器ka6的常闭触点连接自锁继电器km的线圈a1端。

转换开关sa1的10号触点(sa1的10号触点和9号触点为同一组开关触点)连接工作水泵故障信号继电器ka4常开触点的5号触点。

自锁继电器km的常开触点14端连接高水位继电器ka5常开触点的8号触点。

断路器ql2的1-2号刀闸与断路器ql2的3-4号刀闸之间，还连接有控制支路，控制支路用于在备用模式(备用模式会在下文解释)时，判断主工作水泵是否故障或抽吸能力不足，所述控制支路依次串联有转换开关sa1的3号/4号触点(sa1的3号触点和4号触点为同一组开关触点)、转换开关sa1的11号/12号触点(sa1的11号触点和12号触点为同一组开关触点)、自锁继电器km的一个常开触点11/12、高水位继电器ka5的一个常开触点、以及控制继电器ka1的线圈的a1端/a2端。

如图3所示的信号集控回路，与水泵相连的水池内设置有高水位信号开关和低水位信号开关，高水位信号开关与高水位继电器ka5的线圈串联接于集控回路；低水位信号开关与低水位继电器ka6的线圈串联接于集控回路。工作水泵故障信号继电器ka4的线圈与工作水泵电源通过控制继电器ka1的常开触点(21-24触点)相连，用于实现对工作水泵的故障判断，当判断为工作水泵故障时，工作水泵故障信号继电器ka4的线圈能够得电，常开触点闭合。

转换开关sa1为备用/工作转换开关，转换开关sa2为集中/机旁转换开关。通过将集中/机旁转换开关sa2置于机旁侧(即接通3号4号开关触点)，可直接通过机旁侧手动启动开关sf控制水泵启动。通过将集中/机旁转换开关sa2置于集中侧(即接通1号2号开关触点)，再将备用/工作转换开关sa1置于工作模式(即接通1号2号开关触点)。当水位达到最高水位时，水位信号开关sg闭合，高水位继电器ka5的线圈得电，高水位继电器ka5的常开触点闭合，回路导通，水泵启动接触器闭合，自锁继电器km的线圈得电，自锁继电器km的常开触点闭合，水泵启动抽水；当水位达到最低水位时，水位信号开关sd闭合，低水位继电器ka6的线圈得电，低水位继电器ka6的常闭触点打开，回路断开，水泵启动接触器断开，水泵停止抽水。

开关sa1置于备用模式(即接通9号10号开关触点)，其后串接有工作水泵故障信号继电器ka4的常开触点，在工作水泵无故障时，备用回水泵不启动，工作泵有故障时，工作水泵故障信号继电器ka4的常开触点吸合，此时仍然通过监测水位高低的继电器ka5、ka6进行控制(控制方法与工作侧相同，在此不再赘述)，当水位达到相应条件时，自动控制水泵进行起停动作，从而实现水泵用于备用的相关控制。

水泵在自锁工作状态下，可以通过手动停机开关kh关停水泵。在任何状态下，都可以通过急停开关ss实现水泵紧急状态的立刻停机。

工作水泵故障判断原理为，首先本发明的水泵工作于集中侧备用工作模式，作为备用水泵，当水池内的水位达到需要水泵介入抽水的高水位(以下简称高水位)时，主工作水泵应当工作抽水，使水位降低，低于高水位后，主工作水泵的高水位继电器的常开触点断开，主工作水泵靠自锁原理继续抽水，直至水位低于低水位继电器动作的水位(以下简称低水位)、或手动解除自锁，然后主工作水泵停机。若主工作水泵故障，或抽吸功率不足导致水位在高于高水位后，依然升高或维持不降，只要水位高于高水位，备用水泵控制支路中高水位继电器ka5的常开触点将会闭合，此时备用水泵未工作则控制支路中自锁继电器的常闭触点也处于闭合状态，此时控制继电器ka1的线圈得电，信号集控回路中控制继电器ka1的常开触点吸合，使备用水泵集控侧备用模式回路中的工作水泵故障信号继电器ka4的常开触点吸合，集控侧备用模式回路中的高水位继电器ka5也处于闭合状态，此时回路接通，自锁继电器km得电，备用水泵启动，同时形成回路自锁，控制支路中的自锁继电器常闭触点断开，控制支路断电，集控回路中的控制继电器ka1的线圈掉电常开触点断开，工作水泵故障信号继电器ka4的线圈掉电，备用水泵集控侧备用模式回路中的工作水泵故障信号继电器ka4的常开触点恢复断开。